KR101891978B1 - Virtual playground - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가상현실 체험용 운동장 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 VR기기를 착용한 상태에서 보다 현실감 있는 가상현실을 체험할 수 있도록 하는 가상 운동장에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a playground equipment for experiencing a virtual reality, and more particularly, to a virtual playground that enables a more realistic virtual reality to be experienced while wearing a VR device.
일반적으로, 가상현실(virtual reality) 체험용 시뮬레이터는 컴퓨터에 의해 제어되는 가상 환경에 따른 동적 변화를 재현함으로써 이용자가 가상 현실의 움직임을 마치 현실 처럼 느낄 수 있도록 하는 것으로 게임장용 의자 등으로 널리보급되고 있다.Generally, a simulator for experiencing virtual reality reproduces dynamic changes according to a virtual environment controlled by a computer, thereby enabling a user to feel the movement of a virtual reality as if it is a reality, and it is widely used as a game chair have.
이러한 가상현실 체험용 시뮬레이터에서 이용자가 가상적인 환경을 보다 실감있게 느낄 수 있도록 하기 위해서는 이용자의 의자를 다채롭게 진동시켜 동적 변화를 생동적으로 재현하도록 하는 것이 필요하다In order to enable the user to feel the virtual environment more realistically in such a simulator for virtual reality experience, it is necessary to vibrationally reproduce the dynamic change by vibrating the user's chair variously
한편, 최근에는 360도 영상 기술의 발달과 머리에 착용하는 헤드 마운트(head mount) 기기의 발달로 가상현실 장치(virtual reality device;VR기기)의 상용화가 가속화되고 있다.In recent years, the development of 360-degree imaging technology and the development of a head mount device worn on the head have accelerated the commercialization of a virtual reality device (VR device).
이러한 VR기기는 이용자의 대부분의 시야를 가상의 화면으로 메워 이용자가 가상현실을 체험할 수 있는 것으로서, 가상현실 장치와 보조 기구들을 결합하여 가상 롤러코스터 체험과 같은 가상현실이 제공될 수 있다.Such a VR device is able to experience a virtual reality by filling most of the user's field of view with a virtual screen, and a virtual reality such as a virtual roller coaster experience can be provided by combining the virtual reality device and the auxiliary devices.
이러한 VR기기를 이용한 가상현실 시뮬레이션 체험장치의 종래 일 예로, 특허공개 제2010-77938호(2010.07.08. 공개)에서는 가상현실을 이용한 런닝머신에 관련된 기술이 개시되어 있다.As a conventional example of a virtual reality simulation experience apparatus using such a VR device, Japanese Patent Application Publication No. 2010-77938 (published on July 8, 2010) discloses a technique related to a treadmill using a virtual reality.
그러나, 상기한 종래 기술에서는 단순히 VR기기를 머리에 착용하고 런닝머신을 달리는 방식으로서, 1차원 적인 가상현실을 체험하는데 만족할 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 즉, 지금까지의 가상현실 체험장치는 가상현실 소프트웨어의 내용에 따라 사용자가 수동적으로 느끼고 제한적인 운동 자유도를 가질 수 밖에 없었다.However, in the above-described conventional technique, there is a problem that the VR device is simply worn on the head and the running machine is run, so that it is inevitable to experience a one-dimensional virtual reality. That is, according to the contents of the virtual reality software, the user has to passively feel and have a limited degree of freedom of movement.
다시 말해, 사용자의 자유의지에 따라 소프트웨어가 반응하는 것이 아니라 소프트웨어에 따라 사용자가 반응할 수 밖에 없는 수동적 체험만 가능한 문제점이 있었다.In other words, there is a problem in that the software does not react according to the user's free will, but only passive experience that the user has to react according to the software.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 360도 방향으로 이동을 경험할 수 있는 가상현실 시뮬레이션 체험용 운동장 장치를 제공함으로서 보다 현실감 있는 가상현실을 효과적으로 체험할 수 있도록 하는데 목적이 있다.The object of the present invention is to provide a playground equipment for a virtual reality simulation experience capable of experiencing a movement in a 360-degree direction, so as to effectively experience a more realistic virtual reality .
특히, 사용자가 무한한 공간에서 움직이는 것처럼 느낄 수 있고, 거리나 달리는 속도 및 방향에 제한이 없도록 하며, 가상 공간 안에서 넘어져서 부상당하지 않도록 안전성이 확보되고, 움직인 거리와 속도를 가상현실 소프트웨어가 알고 그에 대응할 수 있도록 하는데 목적이 있다.In particular, it allows users to feel as if they are moving in an infinite space, to limit the distance, speed and direction of running, to ensure that they are not injured by falling over in the virtual space, To be able to do so.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 가상 운동장은, 볼 타입의 중앙 베어링을 중심으로 방사방향으로 배치되는 다수의 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트의 순환을 가이드하기 위해 하부에 구성되는 다수의 가이드롤러와; 상기 컨베이어 벨트의 상면에 구성되어 컨베이어 벨트의 회동 방향과 직각 방향으로 회동이 이루어지는 다수의 셀 롤러와; 이용자의 몸에 착용이 이루어지는 착용대와; 상기 착용대에 연결되어 이용자가 컨베이어 벨트를 이탈하는 것을 방지하는 가운데 안정적인 지지상태를 유지하도록 일정 장력을 갖는 지지와이어와; 상기 지지와이어를 일정 높이에서 지지하는 지지프레임과; 이용자가 머리에 착용하여 가상현실을 시각적으로 체험하는 VR기기;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the virtual playground of the present invention comprises: a plurality of conveyor belts arranged in a radial direction around a ball type center bearing; A plurality of guide rollers arranged at a lower portion to guide circulation of the conveyor belt; A plurality of cell rollers formed on an upper surface of the conveyor belt and rotated in a direction perpendicular to a rotating direction of the conveyor belt; A wearable base on which a user is worn; A support wire connected to the wearer and having a predetermined tension so as to maintain a stable support state while preventing a user from separating the conveyor belt; A support frame for supporting the support wire at a predetermined height; And a VR device that the user wears on the head to visually experience a virtual reality.
이러한 본 발명의 가상 운동장은, 이용자가 VR기기를 착용한 상태에서 시각적으로 구현되는 가상현실에 따라 무한한 운동장에서의 2차원 또는 3차원의 동작이 이루어질 수 있게 되므로 보다 현실감 있는 가상현실 체험이 이루어질 수 있는 효과를 나타낸다.According to the virtual playground of the present invention, a user can perform a two-dimensional or three-dimensional motion in an infinite playground according to a virtual reality that is visually realized in a state in which the user wears the VR device, It shows the effect.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 운동장 평면 구조도.
도 2는 본 발명 가상 운동장의 평면 부분 확대도.
도 3은 본 발명 가상 운동장의 컨베이어 벨트 단면 구조도.
도 4는 본 발명에서 셀 롤러 단면 상세도.
도 5는 본 발명 가상 운동장 측단면 구조도.
도 6 및 도 7은 본 발명 가상 운동장 사용 상태도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완충다리부 단면 확대도.1 is a plan view of an imaginary playground according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged plan view of a virtual playground according to the present invention.
3 is a cross-sectional structural view of a conveyor belt of a virtual playground according to the present invention.
4 is a detailed view of the cell roller section in the present invention.
5 is a cross-sectional structural view of a side of a virtual playground according to the present invention.
Figs. 6 and 7 are diagrams showing the state of use of the virtual playground of the present invention. Fig.
8 is a cross-sectional enlarged view of a cushioning leg according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 장치의 구성을 도 1 내지 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.First, a configuration of a virtual reality experience simulation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 through FIG.
본 실시 예에서의 가상현실 체험용 시뮬레이션 장치는, 볼 타입의 중앙 베어링(10)을 중심으로 방사방향으로 배치되는 다수의 컨베이어 벨트(20)와, 상기 컨베이어 벨트(20)의 순환을 가이드하기 위해 하부에 구성되는 다수의 가이드롤러(30)와, 상기 컨베이어 벨트(20)의 상면에 구성되어 컨베이어 벨트(20)의 회동 방향과 직각 방향으로 회동이 이루어지는 다수의 셀 롤러(40)와, 이용자의 몸에 착용이 이루어지는 낙하산 조끼와 같은 형태의 착용대(50)와, 상기 착용대(50)에 연결되어 이용자가 컨베이어 벨트(20)를 이탈하는 것을 방지하는 가운데 안정적인 지지상태를 유지하도록 일정 장력을 갖는 지지와이어(60)와, 상기 지지와이어(60)를 일정 높이에서 지지하는 지지프레임(70)과, 이용자가 머리에 착용하여 가상현실을 시각적으로 체험하는 VR기기(80)로 구성된다. 이때, 장치 일측에는 이용자의 운동정보를 가상소프트웨어로 전달하는 센서(미도시)가 설치됨이 바람직하다.The simulation apparatus for experiencing virtual reality in this embodiment includes a plurality of
특히, 셀 롤러(40)는 지지축(11)에 의해 회동이 가능하게 지지되며, 상기 지지축(11)에는 셀 롤러(40)의 위치 지지를 위한 지지돌부(42)가 구성된 것을 확인할 수 있다.Particularly, it can be confirmed that the
또한, 컨베이어 벨트(20) 하부에는 컨베이어 벨트(20)를 완충지지하기 위한 탄성재질의 완충다리부(90)가 구비된다. 이때, 완충다리부(90)는 컨베이어 벨트(20)와 직접 접촉이 이루어지지 않고 컨베이어 벨트(20)를 받쳐주는 별도의 베이스판(미도시)을 지지토록 함이 바람직하다.Further, a
또한, 지지프레임(70)에는 지지와이어(60)의 장력 조절을 위한 구동모터(72)가 구성되되, 상기 구동모터(72)는 VR기기(80)와 연동되어 구동신호의 전달이 이루어지며, 지지프레임(70)을 일정 높이로 지지하는 수직지주(71)에는 구동모터(72)의 구동에 따른 지지와이어(60)의 유동 범위를 제한하기 위한 2개의 제한고리(73,74)가 높이를 달리하여 구성되고, 상기 지지와이어(60)에는 제한고리(73,74)에 의해 걸려질 수 있는 걸림구(75)가 구성된다.The
이에 따라, 지지와이어(60)에 의해 이탈이 방지됨과 함께 사용자가 넘어져도 지지와이어(60)의 최대 허용길이가 사용자의 무릎이 땅에 닿지 않는 길이로 설정됨으로서, 부상 발생이 방지되는 등 안전사고 발생이 방지되어질 수 있게 된다.Accordingly, even if the user falls, the maximum allowable length of the
도면 중 미설명 부호 76은 지지와이어(60)의 안내를 위한 도르레를 나타낸다.In the drawing,
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 가상현실 체험용 가상 운동장치의 사용에 따른 작용효과를 도 6 및 도 7을 통해 살펴보면 다음과 같다.6 and 7, an operation and effect of using the virtual exercise device for experiencing the virtual reality according to the present invention will be described below.
먼저, 이용자는 조끼 형태의 착용대(50)를 몸에 착용한 상태에서 컨베이어 벨트(20) 위에 올라서게 된다.First, the user is put on the
그리고, 머리에 VR기기(80)를 착용한 상태에서 원하는 가상현실 프로그램을 선택함으로서 시각적인 가상현실을 체험할 수 있게 된다.By selecting a desired virtual reality program while wearing the
이때, VR기기(80)를 통해 구현되는 가상현실에 따라 이용자는 방향을 돌리거나 원하는 방향으로 실제 발걸음을 옮기게 되면, 방사방향으로 다수개가 촘촘하게 배치된 컨베이어 벨트(20) 및 셀 롤러(40) 위를 걷게 되면서 실제 지면을 걷고 이동하는 것과 같은 체험을 하게 된다.At this time, according to the virtual reality realized through the
즉, 이때에는 컨베이어 벨트(20)가 가이드롤러(30)에 의해 순환 구동이 자유롭게 이루어질 수 있는 상태를 이룸으로서 실제 이용자는 컨베이어 벨트(20) 구간을 벋어나지 않지만, 이용자가 느끼는 시뮬레이션은 걷거나 뛰면서 가상현실을 체험할 수 있게 되는데, 사용자가 컨베이어 벨트(20) 위에서 움직인 운동정보는 컨베이어 벨트(20) 또는 셀 롤러(40)의 초당 회전수를 감지할 수 있는 별도의 센서를 부착하여 블루투스 무선 통신을 통하여 가상현실 소프트웨어에 전달하여 사용자의 움직임에 따라 소프트웨어가 반응할 수 있도록 한다.That is, at this time, the
한편, 컨베이어 벨트(20)는 V자 형태로 중앙으로 갈수록 가운데로 몰리게 되는데, 주판알 형태의 셀 롤러(40)가 컨베이어 벨트(20) 상면에 구비되어 있기 때문에 360도 어느 방향으로도 자유롭게 활동이 가능하게 된다.On the other hand, since the
특히, 이용자는 활동 과정에서 지지와이어(60)에 의해 지지됨으로서 일정 영역을 벋어나지 않는 가운데, 안정적인 지지가 이루어짐으로서 넘어지거나 컨베이어 벨트(20)의 범위를 이탈하지 않게 된다.In particular, the user is supported by the
이때, 구동모터(72)는 제어부(미도시)의 제어에 의해 VR기기(80)와 연동되어지게 되는데, VR기기(80)상에 구현되는 가상현실 내용에 따라 신호 전달이 이루어짐으로서 구동모터(72)의 구동이 이루어지면서 지지와이어(60)가 당겨지거나 풀어짐으로서 이용자로 하여금 3차원적인 가상현실 체험이 이루어질 수 있게 되는 이점을 나타낸다.At this time, the
또한, 컨베이어 벨트(20) 하부에는 완충 기능의 완충다리부(90)가 구성되어져 있기 때문에 이용자가 걷거나 뛰면서 발생되는 충격의 흡수가 이루어지게 됨으로, 보다 안전한 시뮬레이션 체험이 이루어질 수 있게 된다.In addition, since the
따라서, 본 발명의 가상현실 체험용 시뮬레이션 장치는 기존 런닝머신 형태의 1차원적인 가상현실 체험에서 벋어나서 한정된 공간을 2차원 내지는 3차원으로 활용할 수 있게 되어, 보다 현실감 있게 VR기기(80)를 통해 구현되는 가상현실을 체험할 수 있는 효과를 나타낸다.Therefore, the simulation apparatus for experiencing the virtual reality of the present invention can utilize the limited space in the two-dimensional or three-dimensional space from the one-dimensional virtual reality experience of the existing running machine type, It shows the effect of experiencing the virtual reality to be implemented.
한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 완충다리부(90)는 상부패드(91)와 하부패드(92)가 상호 탄성스프링(93)에 의해 탄성 지지되고, 상기 하부패드(92)에는 상부패드(91)의 승하강을 가이드하기 위한 가이드 하우징(92a)이 일체로 구성된다.8 shows a configuration according to another embodiment of the present invention. In the
이와 같은 구성을 이루게 되면, 컨베이어 벨트(20)에서의 충격은 완충다리부(90)의 탄성스프링(93)에 의해 완충작용이 이루어지게 되는데, 이때 상부패드(91)의 상하강 구동이 하부패드(92)에 구비된 가이드 하우징(92a)에 의해 가이드 되어짐으로서 보다 안정적인 완충 동작이 이루어질 수 있게 됨과 함께 가이드 하우징(92a)에 의해 탄성스프링(93)의 외부 노출이 방지됨으로서 이물질 유입에 따른 작동불량 발생을 방지할 수 있게 된다.In this case, the shock of the
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 가상현실 체험장치의 구성이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다. Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the configuration of the virtual reality experience apparatus of the present invention can be variously modified by those skilled in the art.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.It should be understood, however, that such modified embodiments are not to be understood individually from the spirit and scope of the invention, and such modified embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims.
10 : 중앙 베어링 20 : 컨베이어 벨트
30 : 가이드롤러 31 : 지지축
32 : 지지돌부 40 : 셀 롤러
50 : 착용대 60 : 지지와이어
70 : 지지프레임 71 : 수직지주
72 : 구동모터 73,74 : 제한고리
75 : 걸림구 76 : 도르레
80 : VR기기 90 : 완충다리부10: central bearing 20: conveyor belt
30: guide roller 31: support shaft
32: support protrusion 40: cell roller
50: Wear band 60: Support wire
70: support frame 71: vertical support
72: drive
75: Strap 76: Drape
80: VR device 90: buffer leg
Claims (6)
상기 셀 롤러(40)는 지지축(11)에 의해 회동이 가능하게 지지되며, 상기 지지축(11)에는 셀 롤러(40)의 위치 지지를 위한 지지돌부(42)가 구비된 것을 특징으로 하는 가상 운동장.A plurality of conveyor belts (20) arranged radially about a ball type central bearing (10); A plurality of guide rollers 30 arranged below to guide the circulation of the conveyor belt 20; A plurality of cell rollers 40 formed on the upper surface of the conveyor belt 20 and rotated in a direction perpendicular to the rotating direction of the conveyor belt 20; A wearer 50 for wearing the body of the user; A support wire (60) connected to the wearer (50) and having a predetermined tension so as to maintain a stable support state while preventing the user from detaching the conveyor belt (20); A support frame (70) for supporting the support wire (60) at a predetermined height; And a VR device (80) for the user to visually experience a virtual reality worn on the head,
The cell roller 40 is rotatably supported by the support shaft 11 and the support shaft 11 is provided with a support protrusion 42 for supporting the cell roller 40 Virtual playground.
상기 지지프레임(70)에는 지지와이어(60)의 장력 조절을 위한 구동모터(72)가 구성되되, 상기 구동모터(72)는 VR기기(80)와 연동되어 구동신호의 전달이 이루어지도록 구성되고,
상기 지지프레임(70)을 일정 높이로 지지하는 수직지주(71)에는 구동모터(72)의 구동에 따른 지지와이어(60)의 유동 범위를 제한하기 위한 2개의 제한고리(73,74)가 높이를 달리하여 구성되고, 상기 지지와이어(60)에는 제한고리(73,74)에 의해 걸려질 수 있는 걸림구(75)가 구성된 것을 특징으로 하는 가상 운동장.The method according to claim 1,
A drive motor 72 for adjusting the tension of the support wire 60 is formed in the support frame 70. The drive motor 72 is configured to be linked with the VR device 80 to transmit a drive signal ,
In the vertical support 71 for supporting the support frame 70 at a predetermined height, two restriction rings 73 and 74 for limiting the flow range of the support wire 60 due to the driving of the drive motor 72, And the support wire (60) is provided with a catching hole (75) which can be caught by the limiting hooks (73, 74).
상기 컨베이어 벨트(20) 하부에는 컨베이어 벨트(20)를 완충지지하기 위한 완충다리부(90)가 구성되며,
상기 완충다리부(90)는 상부패드(91)와 하부패드(92)가 상호 탄성스프링(93)에 의해 탄성 지지되고, 상기 하부패드(92)에는 상부패드(91)의 승하강을 가이드함과 함께 탄성스프링(93)의 외부 노출을 방지하기 위한 가이드 하우징(92a)이 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 가상 운동장.
The method according to claim 1,
A shock absorbing leg portion 90 for buffering the conveyor belt 20 is formed below the conveyor belt 20,
The upper pad 91 and the lower pad 92 are resiliently supported by the elastic spring 93 and the upper pad 91 is guided by the upper pad 91 and the lower pad 92 And a guide housing (92a) for preventing the elastic spring (93) from being exposed to the outside.
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